C语言进阶教程之字符函数&字符串函数
时间：2023-01-06 09:04:08 | 栏目：C代码 | 点击：次
1、strlen
功能：求字符串长度
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
printf("%d\n", strlen("abcdef"));//6
return 0;
}
注意事项：
- 字符串以 '\0' 作为结束标志，strlen函数返回的是在字符串中 '\0' 前面出现的字符个数（不包含 '\0' )。
- 参数指向的字符串必须要以 '\0' 结束。
- 注意函数的返回值为size_t，是无符号的（ 易错 ）
注：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
if (strlen("abc") - strlen("abcdef") > 0)
printf(">");
else
printf("<=");
return 0;
}
解析：
size_t strlen ( const char * str );
- strlen库函数的返回类型是size_t，是无符号数。
- sizeof -- 操作符 -- 计算大小的。而size_t本质：unsigned int，size_t是专门为sizeof的返回类型设计的 。既然size_t是无符号整型的，所以值恒>0
- 而上述代码中，abc的长度是3，abcdef的长度是6。3-6的值是把-3当成一个无符号数，补码转原码再打印就是一个非常大的正数。所以>
1.1、三种模拟实现
法一：计数器法：
#include <stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
assert(str);
int count = 0;
while (*str != '\0')//判断字符串是否结束
{
count++;
str++;
}
return count;
}
int main()
{
int len = my_strlen("abcdef");
printf("%d\n", len); // 6
return 0;
}
法二：递归法：
#include<stdio.h>
int my_strlen(char* s)
{
if (*s == '\0')
return 0;
else
return 1 + my_strlen(s + 1);
}
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
int len = my_strlen(arr);
printf("%d\n", len); // 6
return 0;
}
法三：指针-指针：
#include<stdio.h>
int my_strlen(char* s)
{
char* p = s;
while (*p != '\0')
p++;
return p - s;
}
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
int len = my_strlen(arr); //6
printf("%d\n", len);
return 0;
}
2、长度不受限制的字符串函数
2.1、strcpy
功能：拷贝字符串
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
//char arr1[] = { 'a','b','c','e','f','\0' };
char arr2[20] = "xxxxxxxxxxx";
strcpy(arr2, arr1);
//此时arr2="abcdef\0xxxx"
printf("%s\n", arr2); // abcdef
return 0;
}
strcpy函数的第一个参数放目的地arr2，第二个参数放源字符串数据arr1。把arr1的内容拷到arr2上。
注意事项：
- 源字符串必须以 '\0' 结束。
- 会将源字符串中的 '\0' 拷贝到目标空间。
- 目标空间必须足够大，以确保能存放源字符串。
- 目标空间必须可变。
2.1.1、模拟实现
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
char* ret = dest;
assert(dest && src);
while (*dest++ = *src++)
{
;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', '\0'};
char arr2[20] = "xxxxxxxxxxxx";
my_strcpy(arr2, arr1);
printf("%s\n", arr2); // abcdef
return 0;
}
2.2、strcat
功能：连接字符串
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr1[30] = "hello";
char arr2[] = "world";// {'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0'};
strcat(arr1, arr2);
printf("%s\n", arr1);// helloworld
return 0;
}
把arr2的字符追加到arr1上去。
注意事项：
- 源字符串必须以 '\0' 结束。
- 目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。
- 目标空间必须可修改。
2.2.1、模拟实现
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strcat(char* dest, const char* src)
{
char* ret = dest;
assert(dest && src);
//1. 目标空间中的\0
while (*dest)
{
dest++;
}
//2. 追加内容到目标空间
while (*dest++ = *src++)
{
;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[30] = "hello";
char arr2[] = "world";// {'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '\0'};
printf("%s\n", my_strcat(arr1, arr2)); // helloworld
return 0;
}
2.3、strcmp
功能：字符串比较
strcmp是比较的是对应位置上的字符ASCII大小，而不是字符串长度。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "bbq";
int ret = strcmp(arr1, arr2);
printf("%d\n", ret); // -1
return 0;
}
注意：
- 第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于0的数字
- 第一个字符串等于第二个字符串，则返回0
- 第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于0的数字
2.3.1、模拟实现
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strcmp(const char* str1, const char*str2)
{
assert(str1 && str2);
while (*str1 == *str2)
{
if (*str1 == '\0')
return 0;
str1++;
str2++;
}
return *str1 - *str2;
/*if (*str1 > *str2)
return 1;
else
return -1;*/
}
int main()
{
char arr1[] = "abc";
char arr2[] = "abc";
int ret = my_strcmp(arr1, arr2);
/*printf("%d\n", ret);*/
if (ret<0)
{
printf("arr1<arr2");
}
else if (ret >0)
{
printf("arr1>arr2");
}
else
{
printf("arr1==arr2");
}
return 0;
}
3、长度受限制的字符串函数
3.1、strncpy
功能：拷贝指定元素个数的函数
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxxxx";
char arr2[] = "hello bit";
strncpy(arr1, arr2, 5);
printf("%s\n", arr1); //helloxxxxxxxxxxx
}
- 此函数不受到 '\0' 的影响，拷贝num个字符从源字符串到目标空间。
- 目标空间必须有足够的大，能容纳下源字符串的内容。
- 如果源字符串的长度小于num，则拷贝完源字符串之后，在目标的后边追加0，直到num个。
如下：
int main()
{
char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxxxx";
char arr2[] = "he";
strncpy(arr1, arr2, 5);
printf("%s\n", arr1); //he\0\0\0 ---》he
}
3.1.1、模拟实现
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strncpy(char* dest, const char* str, size_t n)
{
assert(dest && str);
char* ret = dest;
while (n--)
{
*dest++ = *str++;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[] = "xxxxxxxxxx";
char arr2[] = "abcde";
printf("%s\n", my_strncpy(arr1, arr2, 4)); // abcdxxxxxx
return 0;
}
3.2、strncat
- 功能：连接指定元素个数的字符串函数
- strncat从目标字符串从左向右数到第一个 '\0' 的位置开始连接源指定字符串
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr1[20] = "hello";
char arr2[] = "world";
printf("%s\n", strncat(arr1, arr2, 3)); //hellowor
return 0;
}
注意：
strncat追加后，会主动在追加后放一个 '\0' 进去，确保其是个字符串。
3.2.1、模拟实现
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strncat(char* dest, const char* str, size_t n)
{
assert(dest && str);
char* ret = dest;
while (*dest)
{
dest++;
}
while (n--)
{
*dest++ = *str++;
}
*dest = '\0';
return ret;
}
int main()
{
char arr1[20] = "hello\0xxxxx";
char arr2[] = "bitxxxxx";
printf("%s\n", my_strncat(arr1, arr2, 3)); //hellobit
return 0;
}
3.3、strncmp
功能：实现指定位置的字符数比较函数
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "abcqqqqq";
printf("%d\n", strncmp(arr1, arr2, 4));//-1
printf("%d\n", strncmp(arr1, arr2, 3));//0
return 0;
}
3.3.1、模拟实现
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strncmp(char* dest, const char* str, size_t n)
{
int ret = 0;
assert(dest && str);
while (n && !(*dest - *str))
{
n--;
dest++;
str++;
}
if (n && *dest - *str > 0)
return 1;
else if (n && *dest - *str < 0)
return -1;
return ret;
}
int main()
{
char arr1[] = "abcdef";
char arr2[] = "abcqqqqq";
printf("%d\n", my_strncmp(arr1, arr2, 3)); //0
return 0;
}
4、字符串查找
4.1、strstr
功能：判断一个字符串是否为另一字符串的子集，若是，返回从第一个相等一直到末尾
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr1[] = "abbbcdef";
char arr2[] = "bbc";
char* ret = strstr(arr1, arr2);
if (NULL == ret)
printf("没找到\n");
else
printf("%s\n", ret); // bbcdef
return 0;
}
4.1.1、模拟实现
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char* my_strstr(const char* str, const char* substr)
{
const char* s1 = str;
const char* s2 = substr;
const char* cur = str;
assert(str && substr);
if (*substr == '\0')
{
return (char*)str;
}
while (*cur)
{
s1 = cur;
s2 = substr;
while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2)
{
s1++;
s2++;
}
if (*s2 == '\0')
return (char*)cur;
cur++;
}
return NULL;
}
int main()
{
char arr1[] = "abbbcdef";
char arr2[] = "bbcq";
char* ret = my_strstr(arr1, arr2);
if (NULL == ret)
printf("没找到\n"); //没找到
else
printf("%s\n", ret);
return 0;
}
4.2、strtok
功能：把一串字符串按照分隔符来切割
注意：
char * strtok ( char * str, const char * sep );
- sep参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合。
- 第一个参数指定一个字符串，它包含了0个或者多个由sep字符串中一个或者多个分隔符分割的标记。
- strtok函数找到str中的下一个标记，并将其用 \0 结尾，返回一个指向这个标记的指针。（注：strtok函数会改变被操作的字符串，所以在使用strtok函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容并且可修改。）
- strtok函数的第一个参数不为 NULL ，函数将找到str中第一个标记，strtok函数将保存它在字符串中的位置。
- strtok函数的第一个参数为 NULL ，函数将在同一个字符串中被保存的位置开始，查找下一个标记。
- 如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
const char* p = "@.#,";
char arr[] = "en@yu.xia#sh,ge";
char buf[50] = { 0 };// "en@yu.xia#sh,ge";
strcpy(buf, arr);
/*char* str = NULL;
for (str = strtok(buf, p); str != NULL; str=strtok(NULL, p))
{
printf("%s\n", str);
}*/
char* str = strtok(buf, p);
printf("%s\n", str);
str = strtok(NULL, p);//en
printf("%s\n", str);
str = strtok(NULL, p);//yu
printf("%s\n", str);
str = strtok(NULL, p);//sh
printf("%s\n", str);
str = strtok(NULL, p);//ge
printf("%s\n", str);
//strtok - 开始返回NULL
return 0;
}
5、错误信息报告
5.1、strerror
功能：把错误码翻译成错误信息
C语言中‘，规定了一些信息，错误码 - 错误信息
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
const char* p = "@.#,";
char arr[] = "en@yu.xia#sh,ge";
char buf[50] = { 0 };// "en@yu.xia#sh,ge";
strcpy(buf, arr);
/*char* str = NULL;
for (str = strtok(buf, p); str != NULL; str=strtok(NULL, p))
{
printf("%s\n", str);
}*/
char* str = strtok(buf, p);
printf("%s\n", str);
str = strtok(NULL, p);//en
printf("%s\n", str);
str = strtok(NULL, p);//yu
printf("%s\n", str);
str = strtok(NULL, p);//sh
printf("%s\n", str);
str = strtok(NULL, p);//ge
printf("%s\n", str);
//strtok - 开始返回NULL
return 0;
}
用途示例：
C语言可以操作文件，打开文件 - fopen
当库函数使用的时候，发生错误会把errno这个全局的错误变量设置为本次执行库函数产生的错误码，errno是C语言提供的一个全局变量，可以直接使用，放在errno.h文件中的
#include<stdio.h>
#include <errno.h>
#include<string.h>
int main()
{
//打开文件
FILE* pf = fopen("test.txt", "r");
if (NULL == pf)
{
//出错误的原因是什么
printf("%s\n", strerror(errno)); //No such file or directory
return 0;
}
//读文件
//...
//关闭文件
fclose(pf);
pf = NULL;
return 0;
}
6、字符操作
6.1、字符分类函数
| 函数 | 如果他的参数符合下列条件就返回真 |
| iscntrl | 任何控制字符 |
| isspace | 空白字符：空格‘ ’，换页‘\f’，换行'\n'，回车‘\r’，制表符'\t'或者垂直制表符'\v' |
| isdigit | 十进制数字 0~9 |
| isxdigit | 十六进制数字，包括所有十进制数字，小写字母a~f，大写字母A~F |
| islower | 小写字母a~z |
| isupper | 大写字母A~Z |
| isalpha | 字母a~z或A~Z |
| isalnum | 字母或者数字，a~z,A~Z,0~9 |
| ispunct | 标点符号，任何不属于数字或者字母的图形字符（可打印） |
| isgraph | 任何图形字符 |
| isprint | 任何可打印字符，包括图形字符和空白字符 |
例如：isdigit
char ch = '0';
if (ch >= '0' && ch <= '9')
{
//复杂
}
if (isdigit(ch))
{
//方便快捷
}
6.2、字符转换
int tolower ( int c ); //把大写转为小写 int toupper ( int c ); //把小写转为大写
#include<stdio.h>
#include <ctype.h>
int main()
{
char ch = 0;
while (ch = getchar())
{
if (islower(ch))
{
ch = toupper(ch);
}
else
{
ch = tolower(ch);
}
printf("%c", ch);
}
return 0;
}
7、内存操作函数
7.1、memcpy
功能：可拷贝不同类型的数据
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int arr2[5] = { 0 };
memcpy(arr2, arr1, 5 * sizeof(arr1[0]));
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]); // 1 2 3 4 5
}
return 0;
}
注意：
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
- 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
- 这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
- 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
7.1.1、模拟实现
#include<stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, const void*src, size_t num)
{
void* ret = dest;
assert(dest && src);
while (num--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
return ret;
}
int main()
{
int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int arr4[5] = { 0 };
my_memcpy(arr4, arr3+5, 5*sizeof(arr3[0]));
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d ", arr4[i]); //6 7 8 9 10
}
return 0;
}
其实，C语言只要求：
memcpy能拷贝不重叠的内存空间就可以了
memmove去处理那些重叠拷贝
7.2、memmove
功能：同样可拷贝不同类型的数据，不过可以重叠
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
memmove(arr + 2, arr, 20);
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]); //1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
}
return 0;
}
注意：
- 和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
- 如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。
7.2.1、模拟实现
#include<stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
void* ret = dest;
assert(dest && src);
if (dest < src)
{
//前->后
while (num--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
}
else
{
//后->前
while (num--)
{
*((char*)dest+num) = *((char*)src + num);
}
}
return ret;
}
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
my_memmove(arr + 2, arr, 20);
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]); //1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
}
return 0;
}
7.3、memset
功能：把一块内存空间设置成你想要的值，以字节为单位来修改
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
//char arr[20] = { 0 };
//memset(arr, 'x', 10);
//printf("%s\n", arr); //xxxxxxxxxx
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
memset(arr, '\0', 10);
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]); // 0 0 0 4 5 6 7 8 9 10
}
//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 ...将前10个字节改为0
//00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 04 00 00 00
return 0;
}
7.4、memcmp
功能：内存比较
int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节，不在乎有无 '\0' ，你让它比较几个字节就比较几个字节。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,7,4,5 };
int arr2[] = { 1,2,3,4,5 };
printf("%d\n", memcmp(arr1, arr2, 9)); //1 // 9表示比较前9个字节
return 0;
}